3.3.4 數字交換網絡

數字交換網絡有各種不同的結構。最簡單的只有一單級T接線器，對于大型網絡可以是多級T接線器組成的多級T型網絡，也可以與S型接線器結合，構成TST,TSST,TSSST,STS,SSTSS等結構，以適應大、中、小型數字交換機的需要。

1.TST數字交換網絡

TST數字交換網絡為三級交換網絡，兩側為時間接線器，中間為空間接線器。這是一種較為典型的網絡。

（1）TST交換網的組成

假設輸入時分線與輸出時分線各有10條，說明兩側各需10個T接線器，左側為輸入，右側為輸出，中間由空分接線器的10x10的交叉接點矩陣將它們連接起來，如圖3-23所示。

如果每一時分線的復用度為512,那么每個T接線器中有一個512個單元的語音存儲器，有一個512個單元的控制存儲器。因此，每個T接線器可完成5J2個時隙之間的交換。

空分接線器具有10x10的交叉接點矩陣，完成10條出、入線之間的交換。并有10個控制存儲器，每個控制存儲器也應有512個單元。

這樣，這一TST網絡可完成5120個時隙之間的交換。

（2）TST的工作原理

以圖3-24為例，說明TST的工作原理。輸入側T接線器的語音存儲器用SMA表示，控制存儲器用CMA表示，輸出側T接線器語音存儲器與控制存儲器分別用SMB和CMB表示，空分接線器的控制存儲器用CMC表示。該圖輸入、輸出側各用三套T接線器，每線的復用度為32。

輸入側與輸出側的T接線器可采用任一種工作方式，但兩側必須不同，這有利于控制。

空分接線器用什么控制方式也是二者均可。

現假設輸入側T接線器采用順序寫入、控制讀出控制方式，輸出側T接線器則采用控制寫入、順序讀出的工作方式，空分接線器采用輸出控制方式。如要求輸入線0、時隙2與輸出線2、時隙20之間進行交換接續，TST如何完成？

按T接線器假設的工作方式，應將輸入線0、時隙2的內容寫入SMA-0中的2號存儲單元內。在哪個時隙（又叫內部時隙）輸出呢？這應決定于CPU控制設備在各存儲器中尋找到的空閑路由。所謂空閑路由，即從各級接線器的控制存儲器看，輸入側CMA-0、輸出側CMB-2及中間的CMC-2同時都有一個相同的空閑單元號，如選擇入線0與出線2的交叉點A的閉合時間為時隙7,那么必須是CMA-0,CMB-2及CMC-2的7號存儲單元都空閑，可使入線a3-24TST網絡的組成和工作原理圖式中：為接到交叉矩陣的復用線上的復用度。本例A至B選用內部時隙x=7,那么B至A方向必定要選7+32/2=23,即時隙為23.如果按上式計算大于或等于n,則應減去n.例如某一方向選用內部時隙30,那么另一方向按上式計算為30+32/2=46,大于30,所以需將46減去30,得到另一方向的內部時隙數為16.這樣的做法可使CPU-次選定兩個方向的路由，避免CPU的二次路由選擇，從而減輕了CPU的負擔。另外，還為輸入側T接線器和輸出側T接線器的控制存儲器的合并創造了條件。至于如何實現為輸入側T接線器和輸出側T接線器的控制存儲器的合并，這里就不介紹了，有興趣的讀者可以查看有關參考書。

除確定通路外，還需指出一點，上述A至B通路，輸入線0、時隙2為輸入時隙，它是A用戶的發話時隙：輸出線2、時隙20為輸出時隙，它是B用戶的受話時隙。那么，B至A的通路確定后，又如何確定A用戶的受話時隙與B用戶的發話時隙呢？

由于交換網絡本身是單方向的，因此發話時隙總應在輸入側，受話時隙在輸出側，所以安排B至A方向的B用戶發話時隙及A用戶受話時隙的原則是：線號及時隙號都不變，只是換個方向而已。本例B用戶發話時隙應為輸入線2、輸入時隙20,A用戶的受話時隙為輸出線0、輸出時隙2,B至A方向語音信息的傳送應由CMA-2,CMB-0,CMC-0協助完成，CPU控制向這三個控制存儲器寫入有關信息，如圖3-24所示。

當雙方通話完畢時，CPU把各控制存儲器相應單元的內容淸除，即為拆線。

前面敘述TST的工作原理時是假設輸入側T接線器采用順序寫入、控制讀出；輸出側T接線器采用控制寫入、順序讀出的工作方式。如果將輸入側T接線器和輸出側T接線器的工作方式對換一下，那么TST的工作過程與上述情況是類似的，不再贅述。

我國現在在電話網中使用的大、中容ft的局用數字交換機大都采用TST交換網絡。

下面再介紹幾種典型的、較常用的數字交換網絡。

1.TSST時分數字交換網

TSST時分數字交換網由二級T型接線器和二級S型接線器組成。圖3-25所示為TSST接續網的方框圖。

由圖可見，輸入T級有128個，輸出T級也有128個。如果每個T型接線器可進行16端脈碼交換，則TSST網的總容量可達128x16=2048端脈碼。中間二級S型接線器是背對背地對稱連接，即第二級S接線器為8x16矩陣，第三級S接線器為16x8矩陣。

每個輸入T級的入線是16條，每條線是一次群脈碼的串行碼，碼率是2048kbit/s。輸入T級的輸出是8條線，每條線傳送二端脈碼64時隙的串行碼，碼率為4096kbit/s。每個T接線器的8條輸出線分別接至8組由第二和第三級S型接線器組成的中間級，每組中間級有S型接線器16個，正好有128條入線連接128個輸入T級的輸出。在每組中間級，8x16和16x8對稱連接，正好使其出線也是每組中間級128條，分別接至128個輸出T級的輸入，輸出T級的輸出還原為16條線，每條線是一次群一端脈碼的串行碼。

這種形式的交換網絡，內部傳輸碼率并不高（4096kbit/s），S接線器所采用的交叉接點數也并不太多，約為8x16x16x8x2=32768個，但容量很大，可提供32768個雙向通路接續。

采用多級空分交換網可節省交叉點數，如采用單級的128x128交叉矩陣8個，則有交叉接點數128x128x8=131072個。日本的NEAX~61程控數字交換機采用了TSST網絡。

2.TSSST時分數字交換網

在TSST網的中間再插入一級S接線器，即構成了TSSST網。

圖3-26所示為TSSST時分數字交換網的方框圖。假定輸入和輸出各有128個T型接線器，每個T型接線器是16端脈碼交換，則這個網的總容量為128x16=2048端脈碼。

當然，T型接線器的數目不一定為128個，每個T型接線器也不一定為16端脈碼。因而總的容量也不一定是2048端脈碼。

圖3-26中，每個T接線器的入線有16條，分別接一次群一端脈碼的串行碼，其出線為一條，是代表16端脈碼共512時隙的串行碼，碼率高達16x2048kbit/s=32.768Mbit/s.128個輸入T級的128條出線正好接至有32組共128條的第二級S接線器的入線，經過第二至第四級S接線器交換后，128條出線正好接至128個輸出T級的128條入線，碼率仍是32.768Mbit/s.輸出T級還原成16條線輸出，每條線是一端脈碼的串行碼，碼率為2048kbit/s。

這種TSSST網和TSST網相比，碼率高8倍，陣接點數是4x4x32個：第四級S接線器交叉矩陣結構與第二級S接線器相同，所以接點數也為4x4x32個；第三級S接線器交叉矩陣接點數為32x32x4個；因而TSSST網接點總數為5120個，總的時隙數仍是65536個，雙向同時接續也是30720個。法國El2數字交換機采用TSSST網絡。

　　3.SSTSS數字交換網

該類型數字交換網絡由首末各二級S型接線器和中間T型接線器組成，如圖3-27所示。圖3-27表示第一級有16個S接線器，每個S接線器交叉矩陣為8x16,即有8條輸入時分線，16條出線，每條線的復用度為512.所以該網的總容量為8x16x512=65536時隙，即為2048端脈碼。每線的傳送碼率為2048kbit/sx16=32.768Mbit/s。

經過第一級和第二級S接線器后，出線仍為128條，分別接至128個中間T接線器的輸A.T接線器的輸出接至第四、第五級S接線，出線仍為128條，每條線的碼率仍是32.768Mbit/s,代表16端脈碼512時隙的串行碼：這個網絡的容量、總時隙數、提供的雙向同時接續數，和上面所述的兩種網絡相同，接點的總數為8x16x4x16=8192個。

上述三種多級網絡都是由S接線器和T接線器組合而成的。

除由T接線器與S接線器組合構成的多級數字交換網絡外，還有全部由T接線器組合構成的網，但其級數一般為三級，即TTT網。由于S接線器只能完成復用線之間的交換，不能進行時隙交換，所以沒有單純由S接線器構成的數字交換網。

4.TTT三級數字交換網

這個網絡由輸入T級1中間T級T2和輸出T級1“3”三者連接而成。圖中表示每級都有16個T接線器，每個T接線器都是8端脈碼間交換的，則總共可獲得128端脈碼間交換的容最。從輸入T級讀出至輸出T級寫入都是8位并行碼交換，碼率都是2048kbit/s。

這種網結構，各級T接線器的工作方式可任意選擇，交換過程可自行分析。

6.數字交換網絡芯片

隨著集成電路技術的不斷發展，世界上不少專業廠家如加拿大的Mitel公司、意大利的 SGS公司、美國的Motorola公司等，己生產出很多用于組成數字交換網絡的芯片，這些芯片 可以接若干條PCM母線，其結構與前面介紹的T接線器相似。例如，Mitel公司的MT8980, MT9080芯片，可分別接8條和16條PCM母線，分別完成256x256和1 024x1 024時隙的交 換。當然，對于大型的數字程控交換機而言，1 024時隙是遠遠不夠的，當需要交換更多的時 隙時，可以用多個芯片組合而成更大容量的數字交換網絡。

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通信工程師考試交換技術基本概念